[发明专利]微波信号抑制装置、方法、天线组件及微波消融针

说明书

技术领域

本发明涉及微波治疗设备技术领域，更具体地涉及一种微波信号抑制装置、方法、用于微波消融的天线组件及采用其的微波消融针。

背景技术

从1994年首次报告超声引导下经皮穿刺，将微波天线置入瘤体内治疗小肝癌获得成功以来，微波消融技术通过对微波仪和天线的不断改进创新得到快速发展。早期微波消融针没有水冷循环系统，针杆极易过热，只能支持10～30W的小功率输入，离体消融区域宽度只有1～2cm，且形状不规则。水冷循环系统的应用，使得微波针针杆的温度得到控制，从而允许输入较大功率，以获得较大的消融面积。目前，微波消融系统普遍可以支持80～100W的大功率，离体消融区域宽度可以达到3～4cm。近年来国内出现了多种微波消融产品，这些产品在工艺、结构和材料等方面各有特色，但这些产品的消融区域形状都是椭圆形，轴比不可控，使得微波消融区域与肿瘤区域匹配度不好，治疗的精准度不高。如图1所示，本发明人的申请号为201610348040.4号的中国发明专利申请公开了一种金属和非金属结合的复合环状结扼流技术，这种技术使得微波消针的消融效果得到极大改善，可以获得理想的球形消融区。

但是，上述现有技术仍然存在如下技术缺陷：

(1)上述201610348040.4号中国发明专利申请公开的微波消融针对于直径为3～4cm的肿瘤消融效果很好，消融区呈理想的球形。对于直径为1～3cm的小肿瘤，通过减小功率或缩短时间来获得与肿瘤匹配的消融区域。但是减小功率或缩短时间时，消融区横向尺寸比轴向尺寸减小的多，使得消融区变成一个椭球形。

(2)基于传统设计的微波消融针电磁波需要穿过已经消融的区域，再往外围未消融区域扩展。电磁波穿过已经消融区域过程中会被大量吸收，而进入外围扩展消融区的电磁波能量很少，这导致电磁能量未被充分利用于扩展消融区，反而加重已消融区的碳化程度。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于多级扼流技术的微波消融天线，以至少部分解决上述技术问题。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，本发明提供了一种微波信号抑制装置，其特征在于，包括：

复合结构，所述复合结构包括低介电常数的非金属材料，以及形成在非金属材料上的若干段金属薄膜，每一段所述金属薄膜在待抑制的微波信号传播方向上的长度为所述微波信号的1/4～3/4个波长，所述金属薄膜之间的间隔为所述微波信号的1/10～1/20个波长；

其中，所述低介电常数的非金属材料的相对于真空的相对介电常数小于等于5。

作为本发明的另一个方面，本发明还提供了一种微波信号的抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用如上所述的微波信号抑制装置覆盖待抑制的微波信号发生器。

作为本发明的再一个方面，本发明还提供了一种用于微波消融的天线组件，包括：

第一辐射单元，用于发射消融用微波；

传输线缆，用于将微波发生单元产生的消融用微波传输给所述第一辐射单元；

其特征在于，在所述传输线缆外形成有如上所述的微波信号抑制装置，其中计算波长时的待抑制的微波信号为在待治疗患者病灶组织中传播的微波信号。

作为本发明的还一个方面，本发明还提供了一种微波消融针，其特征在于，所述微波消融针包含有如上所述的用于微波消融的天线组件。

基于上述技术方案可知，本发明的微波消融天线具有如下有益效果：

(1)基于多级扼流技术的微波消融针有较好的自适应性，当输入功率较小或消融时间较短，或降低功率或缩短消融时间时，仍能获得较理想的球形消融区；

(2)相对于传统设计，基于多级扼流技术的微波消融针更能充分利用微波能量，降低中心区域的碳化程度。

附图说明

图1是现有技术公开的一种微波消融天线组件的结构示意图；

图2是本发明的多级扼流微波消融天线组件的结构示意图；

图3是本发明的消融区域展宽效果示意图。

在上图中，附图标记含义如下：

1.陶瓷针头，2.铜帽，3.非金属外管，4.同轴线介质层，5.同轴线内导体，6.第一段铜箔，7.PI进水管，8.第二段铜箔，9.同轴线外导体，10.不锈钢外管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

本发明公开了一种微波信号抑制装置，包括：